استهلاک انرژی ناشی از جتهای برخوردی در فضای محدود در بسیاری از کاربردهای صنعتی و عمرانی مورد استفاده قرارمی گیرند. در این تحقیق با استفاده از نرم افزار Flow-3D اقدام به شبیه سازی عددی جریان جت های برخوردی و بررسی عواملی همچون موقعیت قرارگیری جت، قطر و ارتفاع جت ورودی به اتاقک اتلاف بر میزان استهلاک انرژی شده است. به همین منظور ابتدا با بهره گیری از اطلاعات مدل آزمایشگاهی و پس از تعریف شرایط مرزی لازم، صحت-سنجی محاسبات عددی مذکور انجام پذیرفت. برای بررسی موقعیت قرارگیری جت، جت ورودی به اتاقک اتلاف در 4موقعیت مختلف قرار گرفته شده است. همچنین اثر ارتفاع جت ورودی به اتاقک اتلاف یا بعبارتی اثر عمق پایاب و نیز قطر لوله ورودی بر روی پارامترهای سرعت جت در محور جت انرزی جنبشی آشفتگی و نیز میزان اتلاف انرژی بررسی شده است. بدین صورت که جت ورودی به اتاقک اتلاف در 4 عمق پایاب مختلف و با 4 قطر نازل متفاوت مورد بررسی قرار گرفته شده است. نتایج حاصله نشان می دهد که با ورود جریان جت به اتاقک دو ناحیه سرعتی هسته پتانسیل و نقصان شعاعی سرعت شکل می گیرد. همچنین غالباً با کاهش قطر لوله ورودی، اتلاف انرژی به میزان قابل توجهی افزایش می یابد. همچنین با افزایش عمق پایاب میزان اتلاف انرژی افزایش می یابد. با این حال با افزایش بیش از حدی، دیگر تغییری محسوس در اتلاف انرژی مشاهده نمی شود. نتایج بررسی اثر موقعیت نیز نشان داد که بیشترین اتلاف انرژی مربوط به قرارگیری لوله جت در گنج مجاور لوله خروجی اتاقک اتلاف می باشد.

سرریز پلکانی و حوضچة آرامش از مهم ترین سازه های مستهلک کنندة انرژی محسوب می شوند. با این که بخش قابل توجهی از انرژی جریان با این دو سازه مستهلک می شود انرژی باقی مانده در جریانورودی به پاشنة سرریز، قادر به تخریب احتمالی آن خواهد بود. در این پژوهش تأثیر شیب حوضچة آرامش بر آبشستگی پایین دست در حضور سرریز پلکانی به صورت آزمایشگاهی بررسی شده است. آزمایش ها در آزمایشگاه سازه های هیدرولیکی دانشگاه شهید باهنر کرمان با شش دبی مختلف و پنج شیب کف حوضچة آرامش اجرا شد. پارامترهای مختلف از جمله حداکثر عمق آبشستگی (ds)، سرعت جریان، عمق آب در سراب و پایاب، عمق آب در انتهای حوضچة آرامش، فاصلة وقوع حداکثر عمق آبشستگی و منطقة توسعة حفرة آبشستگی تا حوضچة آرامش به ترتیب (Lsو Lt). اندازه گیری شد. با مقایسة نتایج به دست آمده با آزمایش شاهد در حالت حوضچه آرامش با شیب کف 02/ و 02/0-، متوسط عمق آبشستگی نسبی به ترتیب 47 درصد افزایش و 2/52 درصد کاهش یافته است. فاصلة حداکثر عمق آبشستگی نسبی و فاصله انتهای منطقه توسعه حفره آبشستگی با افزایش عدد فرود ذره افزایش و با افزایش شیب کف حوضچه آرامش این مقدارها افزایش و با کاهش شیب کف حوضچه آرامش کاهش یافتند.

سختی برشی دینامیکی از پارامترهای مهم در تعیین رفتار خاک ها در آنالیز ساختگاه تحت جنبش نیرومند زمین است. در طول بارگذاری دینامیکی مقدار سختی برشی دینامیکی به دلیل افت مقاومت خاک ناشی از اعمال بارگذاری سیکلی کاهش می یابد. از طرفی رفتار خاک به دلیل ماهیت ناهمسان آن وابسته به جهت محور بارگذاری است. بنابراین برای مدلسازی صحیح رفتار خاک می بایست مقدار سختی در شرایط ناهمسان را تعیین کرد تا مدل های رفتاری که قادر به اعمال ناهمسانی هستند بتوانند رفتار دقیق خاک را پیش بینی کنند. استفاده از مدل های بر پایه انرژی راه حل مناسبی برای تعیین مقدار پارامترهای مدل در شرایط مختلف بارگذاری هستند. در این تحقیق مقادیر سختی برشی دینامیکی بدست آمده از آزمایش های برش پیچشی تناوبی انجام شده بر روی ماسه های متراکم بابلسر و تویورا با هم مقایسه شده و تاثیر جهت تنش اصلی حداکثر بر روی آن ها مشخص شده است. در ادامه با استفاده از مدلهای برپایه انرژی، روند تغییرات سختی برشی در شرایط مختلف بارگذاری بررسی شد. نتایج نشان داد که جهت محور تنش اصلی حداکثر، تاثیر زیادی بر روی سختی برشی دینامیکی دارد. از سوی دیگر، در صورت استفاده از رویکرد انرژی مستهلک شده می توان به یک رابطه واحد برای توسعه سختی برشی با کرنش برشی رسید.

در بسیاری از سازه های روگذر جریان از جمله شیب شکن های قایم، استفاده از مستهلک کننده انرژی جریان و بررسی تاثیر آن بر روی پارامترهای هیدرولیکی این سازه ها از مهم ترین مباحث هیدرولیکی می باشد. در تحقیق حاضر به بررسی آزمایشگاهی رفتار پارامترهای هیدرولیکی ناشی از بکارگیری صفحات مشبک به صورت ترکیبی (افقی-قایم) در شیب شکن های قایم پرداخته شده است. نتایج نشان داد که استفاده از صفحات مشبک به صورت ترکیبی در شیب شکن های قایم باعث کاهش طول نسبی تلاطم و افزایش عمق نسبی استخر و افزایش استهلاک انرژی نسبی نسبت به شیب شکن قایم ساده می گردد. همچنین مشخص گردید که با افزایش پارامتر عمق بحرانی نسبی پارامترهای طول نسبی خیس شده صفحات مشبک قایم، طول نسبی تلاطم و عمق نسبی استخر، افزایش و استهلاک انرژی نسبی کاهش می یابد. بررسی میزان استهلاک انرژی کل سیستم توسط مولفه های مستهلک کننده انرژی جریان نیز نشان داد که با افزایش عمق بحرانی نسبی عملکرد مولفه شیب شکن قایم توام با صفحه مشبک افقی کاهش و عملکرد مولفه صفحه مشبک قایم افزایش می یابد. این در حالی است که سهم مولفه شیب شکن قایم توام با صفحه مشبک افقی بیش از 82 درصد استهلاک انرژی کل سیستم است. افزایش درصد تخلخل صفحات مشبک نیز باعث کاهش پارامترهای طول نسبی خیس شده صفحات مشبک افقی و قایم، طول نسبی تلاطم و عمق نسبی استخر و افزایش استهلاک انرژی نسبی گردید.

حوادث انفجاری در سال های اخیر موجب آسیب پذیری و کاهش عمر بسیاری از سازه ها، از جمله سازه های حساس و حیاتی بوده است. حساسیت این مساله، منجر به تحقیقات آزمایشگاهی و تئوری در زمینه بهره گیری از لایه های جاذب به عنوان مستهلک کننده های انرژی گردیده است. در این مقاله رفتار دو نوع از لایه های جاذب ساندویچی هانی کامب فولادی و کامپوزیت شکننده بتنی به عنوان محافظ دیوار بتنی، تحت بارگذاری انفجاری با استفاده از نرم افزار المان محدود ABAQUS بررسی شده است. فشار انفجاری به روش CONWEP مدلسازی گردیده است. مقایسه نتایج حاصل از آنالیز نشان می دهد عملکردهای لایه های مذکور، متناسب با نوع هدف و همچنین مقدار نمونه های انفجاری متفاوت است به طوری که اگر چه هر دو نوع از لایه های جاذب، تاثیر بسیار زیادی بر کاهش آسیب به سازه اصلی دارند، اما در نمونه های با شدت انفجار کم، لایه شکننده با جذب انرژی بیشتر و کاهش تغییر مکان نقطه مرکزی دیوار بتنی، نسبت به لایه له شونده عملکرد بهتری دارد و در انفجارهای شدید به دلیل بروز رفتار پلاستیک، لایه های له شونده فولادی عملکرد مناسب تری دارند.